Производство водорода с помощью света и биомассы
Фактически все, начиная от маленьких стартапов до наибольших автомобильных компаний, таких как Toyota, знают о потенциале водорода в качестве чистого источника горючего для транспортных средств, потому, что единственным его побочным продуктом есть вода.
Но водород довольно часто производится с применением газа, что возможно менее загрязняющим, чем нефть, но все такие не самым чистым ресурсом, исходя из этого шесть ученых из Кембриджского университета создали метод производства источника горючего с применением определённой биомассы и солнечного света, таковой как листья.
Биомасса была источником тепла и энергии В первую очередь истории. Нефтяные запасы планеты приобретают из старой биомассы, которая подвергалась действию больших температур и давлений в течение миллионов лет.
Лигноцеллюлоза есть главным компонентом растительной биомассы, и сейчас процесс ее превращения в водород был достигнут лишь методом газификации, что применяет большие температуры для ее полного разложения.
Д-р Мориц Кюнель (Moritz Kuehnel) из химического факультета Кембриджского университета, есть ведущим соавтором новой исследовательской работы, размещённой в Nature Energy, говорит:
«Лигноцеллюлоза — это природный эквивалент бронированного бетона, складывающегося из прочных высококристаллических целлюлозных волокон, каковые переплетены с лигнином и гемицеллюлозой, действующих как клей. Эта твёрдая структура эволюционировала, дабы придать деревьям и растениям механическую устойчивость и обезопасисть их от деградации, что совершает химическое применение лигноцеллюлозы такой сложной».
Новая разработка основана на несложном ходе фотокаталитического преобразования.
Каталитические наночастицы додают в щелочную воду, в которой биомасса находится во взвешенном состоянии. После этого материал помещается в лаборатории под светом, что имитирует солнечный свет.
Раствор идеально подходит для поглощения превращения биомассы и этого света в газообразный водород, что после этого возможно собран из свободного пространства. Водород не содержит ингибиторы топливных элементов, таких как монооксид углерода, что разрешает применять его чтобы получить энергию.
Наночастица способна поглощать энергию от солнечного света и применять ее с целью проведения сложных химических реакций. В этом случае она перегруппировывает атомы в биомассе и воде, образуя водородное горючее и другие органические химические вещества, такие как карбонат и муравьиная кислота.
Ведущий соавтор, д-р Дэвид Вакерли (David Wakerley), кроме этого из химического факультета, говорит:
«В сырой биомассе большое количество химической энергии, но она неочищенная, исходя из этого вы не имеете возможность ожидать, что она будет трудиться в разработках, таких как автомобильный двигатель. Отечественная совокупность способна преобразовывать долгие, сложные структуры, каковые превращают биомассу в газообразный водород, что значительно более полезно.
Мы намерено создали комбинацию раствора и катализатора, которая разрешает осуществить это преобразование, применяя солнечный свет в качестве источника энергии. Наряду с этим мы можем органическое вещество в совокупность, а после этого, в случае если это солнечный сутки, создавать водородное горючее».
В собственных опытах команда применяла разные типы биомассы. Кусочки дерева, листьев и бумаги помещались в пробирки и подвергались действию солнечного света. Биомасса не требует предварительной обработки.
Эта разработка была создана в лаборатории Кристиан Доплер (Christian Doppler Laboratory) для Sustainable SynGas Chemistry Кембриджского университета. Начальник лаборатории врач Эрвин Рейснер (Erwin Reisner) додаёт:
«Отечественная разработка, основанная на применении солнечного света, есть занимательной, поскольку она разрешает приобретать чистый водород из необработанной биомассы в условиях внешней среды. Мы разглядываем ее как новую и жизнеспособную альтернативу других способов и высокотемпературной газификации получения водорода посредством возобновляемых источников.
В будущем применение разработки возможно в любом масштабе: от маленьких устройств до промышленных установок, и на данный момент мы изучаем последовательность потенциальных коммерческих вариантов».
Посредством Cambridge Enterprise, коммерческим отделом Университета, подана патентная заявка в Англии, и ведутся переговоры с потенциальным коммерческим партнером.
Facepla.net по данным: University of Cambridge
